内因性変異原メチルグリオキサールの生体影響に関する研究

内源诱变剂甲基乙二醛的生物学效应研究

• 批准号: 12770185
• 负责人: 紙谷 尚子
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12770185/
• 关键词: メチルグリオキサール; 突然変異; supF遺伝子; COS-7細胞

メチルグリオキサール(MG)は食品中等に含まれる環境変異原であると同時に、生体内で糖や脂質から生成する内因性の変異原である。よって、人の発癌にMGが関与している可能性がある。さらに、糖尿病においてもMGの関与が疑われている。糖尿病患者の血管内壁等にはadvanced glycation endoproduct(AGE)が蓄積されることが知られているが、このAGE生成反応において反応中間体としてMGが関与しているためである。MGは反応性に富んだ物質であり、in vitroで蛋白質やDNAに対して結合することが報告されているが、詳細な生体影響については明らかにされていない。そこで、MGの生体影響、特にDNAに対する影響を明らかにすることを目的とし、哺乳動物細胞(サル由来のCOS-7細胞)におけるMGの変異誘発能について検討することにした。COS-7細胞において生じた突然変異を解析するために、サプレッサーtRNA遺伝子(supF遺伝子)を含有するプラスミドpMY189を用いた。MG処理したプラスミドをCOS-7細胞にトランスフェクションし、細胞内で複製されたプラスミドを回収した。続いて、回収したプラスミドをsupF遺伝子変異のインジケーターの大腸菌であるKS40/pKY241株に導入し、supF遺伝子上の変異頻度を調べた。さらに、変異体を単離し、supF遺伝子の配列解析を行った。その結果、MG処理による変異率は処理濃度に依存して増加した。また、MGは塩基置換変異及び欠失変異を高頻度に誘発した。誘発された塩基置換変異の9割がG:C塩基対における変異であり、特にG:C→C:G及びG:C→T:A変異が高頻度に検出された。従って、生体内におけるG:C→C:G及びG:C→T:A変異の誘発にMGが関与している可能性が示唆された。

甲基甘氨酸（MG）是一种在食品中发现的环境诱变剂，也是一种由糖和脂质在体内产生的内源性诱变剂。因此，MG可能参与人类癌症。此外，怀疑MG参与糖尿病。众所周知，糖尿病患者的血管壁积聚了晚期糖基化的内生产（年龄），但这是因为MG是该年龄生产反应中的反应中间人。 MG是一种高反应性的物质，据报道在体外与蛋白质和DNA结合，但尚未阐明详细的生物学作用。因此，为了阐明MG的生物学作用，特别是对DNA的生物学作用，我们决定研究MG在哺乳动物细胞（来自猴子的COS-7细胞）中的诱变能力。为了分析COS-7细胞中发生的突变，使用了含有抑制剂tRNA基因（SUPF基因）的质粒PMY189。将MG处理的质粒转染到COS-7细胞中，并收集细胞内复制的质粒。然后将回收的质粒引入大肠杆菌菌株KS40/PKY241，这是SUPF基因突变的指标，并检查了SUPF基因上的突变频率。此外，分离突变体并对SUPF基因进行序列分析。结果，由于治疗浓度，由于MG治疗引起的突变率增加了。另外，MG在高频下诱导基础取代和缺失突变。 90％的诱导碱基取代突变是G：C碱基对中的突变，尤其是G：C→C：G和G：C和G：C→T：高频检测到A突变。因此，有人提出Mg可能参与诱导G：C→C：G和G：C→T：体内突变。

项目成果

Murata-Kamiya,Naoka: "Methylglyoxal induces G:C to C:G and G:C to T:A transversions in thesupF gene on a shuttle vector plasmid replicated in mammalmn cells."Mutation Research. 468. 173-182 (2000)

Murata-Kamiya，Naoka：“甲基乙二醛诱导在哺乳动物细胞中复制的穿梭载体质粒上的supF基因中G：C到C：G和G：C到T：A的颠换。”突变研究。